JPH0244790A - ガスレーザ発振器 - Google Patents
ガスレーザ発振器Info
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- JPH0244790A JPH0244790A JP63194569A JP19456988A JPH0244790A JP H0244790 A JPH0244790 A JP H0244790A JP 63194569 A JP63194569 A JP 63194569A JP 19456988 A JP19456988 A JP 19456988A JP H0244790 A JPH0244790 A JP H0244790A
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- JP
- Japan
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- switches
- capacitor
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- Pending
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- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
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- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/097—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser
- H01S3/0971—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser transversely excited
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、金属・非金属材料の加工や、同位体分離等の
化学反応装置などに適用されるガスレーザ発振器に関す
る。
化学反応装置などに適用されるガスレーザ発振器に関す
る。
第３図は、スイッチング素子並列運転の従来のガスレー
ザ発振器の駆動回路図である。第３図において、ストレ
ージコンデンサ３′は、ＤＣ高圧電源１２とインダクタ
ンス５によって充電される。
ザ発振器の駆動回路図である。第３図において、ストレ
ージコンデンサ３′は、ＤＣ高圧電源１２とインダクタ
ンス５によって充電される。
その後、スイッチ’ｒ、８ ’、 Ｔ２９ ’がＯＮす
ると、ストレージコンデンサ３′に蓄えられた電荷は予
備電離ピン１３を通り、ピーキングコンデンサ６に移る
。ピーキングコンデンサ６の電荷が増加するに従って、
アノード１１およびカソード１０間の印加電圧が増加し
、放電開始電圧に達すると、グロー放電が発生し、ピー
キングコンデンサ６の電荷（エネルギ）が放電気体に注
入される。放電終了後ピーキングコンデンサ６に残った
電荷は抵抗７を通じて放電される。上記の従来のガスレ
ーザ発振器の駆動回路においては、スイッチング素子の
負荷低減と、この負荷低減によるスイッチング素子の寿
命の向上とを図るために、複数のスイッチ８’、９’を
並列に接続し、これをストレージコンデンサ３′に接続
している。なお第３図（Ｂ）において、１′および２′
はそれぞれインダクタンスを示す。
ると、ストレージコンデンサ３′に蓄えられた電荷は予
備電離ピン１３を通り、ピーキングコンデンサ６に移る
。ピーキングコンデンサ６の電荷が増加するに従って、
アノード１１およびカソード１０間の印加電圧が増加し
、放電開始電圧に達すると、グロー放電が発生し、ピー
キングコンデンサ６の電荷（エネルギ）が放電気体に注
入される。放電終了後ピーキングコンデンサ６に残った
電荷は抵抗７を通じて放電される。上記の従来のガスレ
ーザ発振器の駆動回路においては、スイッチング素子の
負荷低減と、この負荷低減によるスイッチング素子の寿
命の向上とを図るために、複数のスイッチ８’、９’を
並列に接続し、これをストレージコンデンサ３′に接続
している。なお第３図（Ｂ）において、１′および２′
はそれぞれインダクタンスを示す。
第３図（Ａ）に示した従来例では、スイッチ８′９′の
ＯＮするタイミングがずれると、片方のスイッチに電流
が集中し、並列運転の意味がなくなる（電流が集中する
とスイッチの消耗が激しい）。
ＯＮするタイミングがずれると、片方のスイッチに電流
が集中し、並列運転の意味がなくなる（電流が集中する
とスイッチの消耗が激しい）。
第３図（Ｂ）はこのタイミングのずれによる電流の集中
を防止するために、スイッチ８’、９’とストレージコ
ンデンサ３′の間にインダクタンス１’、２’を設置し
ている。この第３図（Ｂ）によれば片方のスイッチへの
電流の集中はある程度防止できるが、ストレージコンデ
ンサ３′からピーキングコンデンサ６へのエネルギ移行
時間が増加するため、アノード１１とカソード１０間に
印加される電圧の立上り速度が低下し、レーザの発振効
率が下がるという問題点があった。
を防止するために、スイッチ８’、９’とストレージコ
ンデンサ３′の間にインダクタンス１’、２’を設置し
ている。この第３図（Ｂ）によれば片方のスイッチへの
電流の集中はある程度防止できるが、ストレージコンデ
ンサ３′からピーキングコンデンサ６へのエネルギ移行
時間が増加するため、アノード１１とカソード１０間に
印加される電圧の立上り速度が低下し、レーザの発振効
率が下がるという問題点があった。
本発明の課題は、上記従来の問題点を解消することがで
きるガスレーザ発振器を提供することである。
きるガスレーザ発振器を提供することである。
本発明によるガスレーザ発振器は、レーザを源と、複数
のスイッチング素子と、同各スイッチング素子ごとに並
列接続されたストレージコンデンサと、前記電源と前記
スイッチング素子との間で配列され、前記電源と前記ス
イッチング素子に各々接続されたインダクタンスと、前
記複数のストレージコンデンサに接続された予備電離ビ
ンとピーキングコンデンサおよび放電電極とを具備して
なることを特徴とする。
のスイッチング素子と、同各スイッチング素子ごとに並
列接続されたストレージコンデンサと、前記電源と前記
スイッチング素子との間で配列され、前記電源と前記ス
イッチング素子に各々接続されたインダクタンスと、前
記複数のストレージコンデンサに接続された予備電離ビ
ンとピーキングコンデンサおよび放電電極とを具備して
なることを特徴とする。
本発明によれば、ストレージコンデンサを２分割し、２
つのスイッチを各々のストレージコンデンサに接続し、
また、タイミングのずれによる電流の集中を防止する各
々のインダクタンスを２つのスイッチとＤＣ高圧電源と
の間に設置することにより、２つのスイッチを通過する
エネルギ量および電流のピーク値等が略等しくなり、ま
たタイミングのずれによる片方のスイッチへの電流の集
中もなくな、る。これにより２つのスイッチの急激な消
耗や劣化がな（なる。
つのスイッチを各々のストレージコンデンサに接続し、
また、タイミングのずれによる電流の集中を防止する各
々のインダクタンスを２つのスイッチとＤＣ高圧電源と
の間に設置することにより、２つのスイッチを通過する
エネルギ量および電流のピーク値等が略等しくなり、ま
たタイミングのずれによる片方のスイッチへの電流の集
中もなくな、る。これにより２つのスイッチの急激な消
耗や劣化がな（なる。
第１図は本発明の一実施例のガスレーザ発振器の断面構
造の例を示す図、第２図は第１図に示す実施例のガスレ
ーザ発振器の駆動回路図である。
造の例を示す図、第２図は第１図に示す実施例のガスレ
ーザ発振器の駆動回路図である。
第１図および第２図に示すガスレーザ・発振器において
は、放電電流の立上り速度をできる限り大きくするため
、（発振効率を向上するため）ピーキングコンデンサ６
を発振器内部のカソード１０の極近傍に設置することが
必要で、第１図のように、カソード１０と放電電流路の
間にピーキングコンデンサ６を設置している。
は、放電電流の立上り速度をできる限り大きくするため
、（発振効率を向上するため）ピーキングコンデンサ６
を発振器内部のカソード１０の極近傍に設置することが
必要で、第１図のように、カソード１０と放電電流路の
間にピーキングコンデンサ６を設置している。
第１図および第２図において、ストレージコンデンサ３
．４は、ＤＣ高圧電源１２−電流集中防止用インダクタ
ンス１，２→ストレージコンデンサ３，４→ストレージ
コンデンサ充電用インダクタンス５の回路よって充電さ
れる。この後、スイッチ８．９をＯＮすることにより、
ストレージコンデンサ３，４に蓄えられたエネルギは、
ストレージコンデンサ３．４−スイッチ８．９−放電電
流路−ピーキングコンデンサ６−子備電離ビン１３の回
路によってピーキングコンデンサ６に移行する。ピーキ
ングコンデンサ６に十分なエネルギが蓄えられると、ア
ノード１１とカソード１０の間にグロー放電が生じ、ピ
ーキングコンデンサ６→放電電流路→アノード１１→カ
ソード１０の回路でピーキングコンデンサ６のエネルギ
が放電部に供給される。
．４は、ＤＣ高圧電源１２−電流集中防止用インダクタ
ンス１，２→ストレージコンデンサ３，４→ストレージ
コンデンサ充電用インダクタンス５の回路よって充電さ
れる。この後、スイッチ８．９をＯＮすることにより、
ストレージコンデンサ３，４に蓄えられたエネルギは、
ストレージコンデンサ３．４−スイッチ８．９−放電電
流路−ピーキングコンデンサ６−子備電離ビン１３の回
路によってピーキングコンデンサ６に移行する。ピーキ
ングコンデンサ６に十分なエネルギが蓄えられると、ア
ノード１１とカソード１０の間にグロー放電が生じ、ピ
ーキングコンデンサ６→放電電流路→アノード１１→カ
ソード１０の回路でピーキングコンデンサ６のエネルギ
が放電部に供給される。
次に上記本発明の一実施例の具体例について説明する。
第１図および第２図において、２分割したストレージコ
ンデンサ３．４の容量は各６５ｎＦ（ストレージコンデ
ンサの合計１３０ｎＦ）、ピーキングコンデンサ１２０
ｎＦ、ストレージコンデンサ充電用インダクタンス５は
１０μＨ１電流集中防止用インダクタンス１．２は各１
０μＨとしてレーザ発振させたところ、１パルスの出力
エネルギＩＪを得た。なお、ストレージコンデンサ３゜
４の充電電圧は３０ｋＶで、スイッチ８．９がＯＮして
からスイッチの高圧側の電位がＯｖになるまでの時間は
約１００ｎｓであるので、スイッチ８゜９が○Ｎするタ
イミングのずれは、１０ｎＳ以下となるよう調整してい
る。電流集中防止用インダクタンス１，２は、エネルギ
移行回路（ストレージコンデンサ３→スイツチ８→ピー
キングコンデンサ６−ストレージコンデンサ３およびス
トレージコンデンサ４→スイツチ９→ピーキングコンデ
ンサ６→ストレージコンデンサ４の閉回路）に浮遊して
いるインダクタンスが約０．５μＨと測定されたため、
片方のスイッチへの電流集中を防止するためには、０．
５μＨより大きな値でなくてはならない。ただし、電流
集中防止用インダクタンス１．２の値を大きくしすぎる
と、ストレージコンデンサ３，４の充電速度が遅くなる
ので注意が必要である。
ンデンサ３．４の容量は各６５ｎＦ（ストレージコンデ
ンサの合計１３０ｎＦ）、ピーキングコンデンサ１２０
ｎＦ、ストレージコンデンサ充電用インダクタンス５は
１０μＨ１電流集中防止用インダクタンス１．２は各１
０μＨとしてレーザ発振させたところ、１パルスの出力
エネルギＩＪを得た。なお、ストレージコンデンサ３゜
４の充電電圧は３０ｋＶで、スイッチ８．９がＯＮして
からスイッチの高圧側の電位がＯｖになるまでの時間は
約１００ｎｓであるので、スイッチ８゜９が○Ｎするタ
イミングのずれは、１０ｎＳ以下となるよう調整してい
る。電流集中防止用インダクタンス１，２は、エネルギ
移行回路（ストレージコンデンサ３→スイツチ８→ピー
キングコンデンサ６−ストレージコンデンサ３およびス
トレージコンデンサ４→スイツチ９→ピーキングコンデ
ンサ６→ストレージコンデンサ４の閉回路）に浮遊して
いるインダクタンスが約０．５μＨと測定されたため、
片方のスイッチへの電流集中を防止するためには、０．
５μＨより大きな値でなくてはならない。ただし、電流
集中防止用インダクタンス１．２の値を大きくしすぎる
と、ストレージコンデンサ３，４の充電速度が遅くなる
ので注意が必要である。
本実施例では以上の２点から１０μＨを選定した。スイ
ッチ８．９として水素サイラトロンを使用し、連続運転
試験を行ったところ、サイラトロン１本当りの寿命は１
０７シヨツト（カタログ値）といわれているが、並列運
転試験では１０７シヨツトを越えて動作することがわか
った。
ッチ８．９として水素サイラトロンを使用し、連続運転
試験を行ったところ、サイラトロン１本当りの寿命は１
０７シヨツト（カタログ値）といわれているが、並列運
転試験では１０７シヨツトを越えて動作することがわか
った。
本発明によれば複数のスイッチを通過するエネルギ量、
電流のピーク値、電流の立上り速度等が均等に分配され
るため、スイッチの急激な消耗・劣化を防止することが
でき、これによりスイッチの長寿命化が図られる。
電流のピーク値、電流の立上り速度等が均等に分配され
るため、スイッチの急激な消耗・劣化を防止することが
でき、これによりスイッチの長寿命化が図られる。
第１図は本発明の一実施例の構成を示す要部の断面図、
第２図は本発明の一実施例としてのレーザ発振器の駆動
回路図、第３図は従来例の駆動回路図である。 １・・・電流集中防止用インダクタンス、２・・・電流
集中防止用インダクタンス、３・・・ストレージコンデ
ンサ、４・・・ストレージコンデンサ、５・・・ストレ
ージコンデンサ充電用インダクタンス、６・・・ピーキ
ングコンデンサ、７・・・残留電荷放電抵抗、８・・・
スイッチ、９・・・スイッチ、１０・・・カソード。１
１・・・アノード、１２・・・ＤＣ高圧電源、１３・・
・予備電離ピン。 第２図 第１図
第２図は本発明の一実施例としてのレーザ発振器の駆動
回路図、第３図は従来例の駆動回路図である。 １・・・電流集中防止用インダクタンス、２・・・電流
集中防止用インダクタンス、３・・・ストレージコンデ
ンサ、４・・・ストレージコンデンサ、５・・・ストレ
ージコンデンサ充電用インダクタンス、６・・・ピーキ
ングコンデンサ、７・・・残留電荷放電抵抗、８・・・
スイッチ、９・・・スイッチ、１０・・・カソード。１
１・・・アノード、１２・・・ＤＣ高圧電源、１３・・
・予備電離ピン。 第２図 第１図
Claims (1)
- レーザ電源と、複数のスイッチング素子と、同各スイ
ッチング素子ごとに並列接続されたストレージコンデン
サと、前記電源と前記スイッチング素子との間で配列さ
れ、前記電源と前記スイッチング素子に各々接続された
インダクタンスと、前記複数のストレージコンデンサに
接続された予備電離ピンとピーキングコンデンサおよび
放電電極とを具備してなることを特徴とするガスレーザ
発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63194569A JPH0244790A (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | ガスレーザ発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63194569A JPH0244790A (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | ガスレーザ発振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0244790A true JPH0244790A (ja) | 1990-02-14 |
Family
ID=16326714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63194569A Pending JPH0244790A (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | ガスレーザ発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0244790A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4120427A1 (de) * | 1990-06-20 | 1992-01-23 | Mitsubishi Electric Corp | Entladungserregte laservorrichtung |
| JPH0453285A (ja) * | 1990-06-20 | 1992-02-20 | Mitsubishi Electric Corp | 放電励起レーザ装置 |
-
1988
- 1988-08-05 JP JP63194569A patent/JPH0244790A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4120427A1 (de) * | 1990-06-20 | 1992-01-23 | Mitsubishi Electric Corp | Entladungserregte laservorrichtung |
| JPH0453285A (ja) * | 1990-06-20 | 1992-02-20 | Mitsubishi Electric Corp | 放電励起レーザ装置 |
| DE4120427C2 (de) * | 1990-06-20 | 1996-10-17 | Mitsubishi Electric Corp | Entladungserregte Laservorrichtungen |
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